絕緣子型式選擇

絕緣子型式選擇1各類絕緣子特性國(guó)內(nèi)架空送電線路通常采用下列三種形式的絕緣子，即瓷制盤型絕緣子、鋼化玻璃盤型絕緣子、棒式復(fù)合絕緣子。西方一些國(guó)家如德國(guó)、日本和美國(guó)等還采用不可擊穿結(jié)構(gòu)和深爬裙及中大爬距的棒式瓷絕緣子，國(guó)內(nèi)目前也已開始生產(chǎn)，在我國(guó)部分500kV線路上已有使用。另外國(guó)內(nèi)又新研制開發(fā)出有機(jī)復(fù)合耐污盤形懸式絕緣子，已在500kV線路上掛網(wǎng)運(yùn)行。(1)盤形瓷絕緣子目前，瓷絕緣子仍是電力系統(tǒng)中使用最廣泛的絕緣子。超特高壓絕緣子用高強(qiáng)瓷是由石英、長(zhǎng)石、粘土和氧化鋁焙燒而成。瓷的內(nèi)部是結(jié)晶相、少量氣孔和不均勻玻璃相構(gòu)成的復(fù)合體瓷的理化特性主要由構(gòu)成其微觀結(jié)構(gòu)組織的結(jié)晶相及玻璃相的種類與數(shù)量來(lái)決定。顆粒細(xì)膩，則相互間的結(jié)合力強(qiáng)，形成的瓷介質(zhì)均勻，機(jī)械強(qiáng)度高，性能穩(wěn)定。但是，顆粒細(xì)膩意味著干燥、成形和燒結(jié)等制造技術(shù)的難度加大。瓷是一種脆性材料，它的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度大得多。為了使電瓷有較高的機(jī)械強(qiáng)度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能使瓷承受壓應(yīng)力。瓷件表面通常以瓷釉(glaze)覆蓋，以提高其機(jī)械強(qiáng)度，防水浸潤(rùn)，增加表面光滑度。為提高瓷絕緣子的耐污閃性能，還開發(fā)了一種覆蓋半導(dǎo)體釉的絕緣子。當(dāng)絕緣子表面泄漏電流增大時(shí)，釉面發(fā)熱使表面水分蒸發(fā)，從而阻止表面局部電弧的產(chǎn)生與發(fā)展，遏制污閃的發(fā)生。盤形瓷絕緣子具有良好的絕緣性能、耐氣候性、耐熱性和組裝靈活等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各級(jí)電壓線路上。盤形瓷絕緣子屬于可擊穿型，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，其絕緣性能會(huì)逐漸降低，即通常所說(shuō)的瓷絕緣子“老化”現(xiàn)象，尤其當(dāng)瓷配方不完善、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未盡可能優(yōu)化和生產(chǎn)工藝控制不嚴(yán)時(shí)，該問(wèn)題比較突出。目前國(guó)產(chǎn)瓷絕緣子的平均年老化率低于0.005％。瓷絕緣子的一大優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)需要采用防污產(chǎn)品時(shí)，可設(shè)計(jì)成傘盤下表面光滑的雙傘形或三傘型，這種形式由于其良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性，十分有利于刮風(fēng)條件下的自潔，積污率低，有效地提高了防污能力，特別適合于干旱、少雨和風(fēng)沙多的污穢場(chǎng)合。(2)鋼化玻璃絕緣子玻璃絕緣子具有與瓷絕緣子同樣的環(huán)境穩(wěn)定性。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，較易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率高。玻璃絕緣子主要成分是由Sio2、b203、ai2o3等酸性氧化物與Na2O、K2O等堿性氧化物組成，原料為包括這些成分的硅砂、長(zhǎng)石、硼砂、碳酸鈣，還有其他許多天然原料和工業(yè)藥品。還要加少量輔助材料作為澄清劑和還原劑。在1300°C以上的高溫下熔融成型后進(jìn)行退火處理。急冷鋼化使玻璃表層得到鋼化。經(jīng)過(guò)退火和鋼化處理后，玻璃表面形成永久性的壓應(yīng)力，阻止其表面微裂紋的形成和擴(kuò)散，使玻璃件機(jī)械強(qiáng)度顯著提高。鋼化玻璃絕緣子具有優(yōu)良的機(jī)電性能及抗拉強(qiáng)度高、耐振動(dòng)疲勞、耐冷熱沖擊、耐電弧燒傷、耐電擊穿性能。還具有零值自爆的特性，因而無(wú)需對(duì)其進(jìn)行絕緣測(cè)試。國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行實(shí)踐證明，鋼化玻璃絕緣子具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的機(jī)電性能，即具有較長(zhǎng)的使用壽命。鋼化玻璃絕緣子的缺點(diǎn)是因制造工藝所限，防污型只能做成鐘罩式。若要提高防污性能，就必須增加棱的數(shù)量和高度。因此導(dǎo)致棱槽深、易積污、難清掃、自潔性能差。比較適合于灰塵少、霧天多的沿海污穢地區(qū)。對(duì)于少雨水地區(qū)，不容易浸入濕潤(rùn)，其局部干區(qū)，可阻礙泄漏電流和電弧的發(fā)展。另外，由于玻璃絕緣子的自爆特點(diǎn)，有經(jīng)過(guò)牧區(qū)的工程反映，有些牧民將玻璃絕緣子當(dāng)作投石取樂的對(duì)象。這種情況在美國(guó)也有類似說(shuō)法，據(jù)AEP工程師介紹，由于有人喜歡槍擊玻璃絕緣子，該公司線路一概不采用玻璃絕緣子。另外由于玻璃絕緣子的自爆，其碎片散落地面有時(shí)會(huì)引起當(dāng)?shù)鼐用竦耐对V。（3）復(fù)合絕緣子復(fù)合絕緣子的主要結(jié)構(gòu)一般由傘裙護(hù)套、玻璃鋼芯棒和端部金具三部分組成其中傘裙護(hù)套一般由高溫硫化硅橡膠、乙丙橡膠等有機(jī)合成材料制成；FRP芯棒一般是玻璃纖維作增強(qiáng)材料、環(huán)氧樹脂作基體的玻璃鋼復(fù)合材料；端部金具一般是外表面鍍有熱鍍鋅層的碳素鑄鋼或碳素結(jié)構(gòu)鋼。芯棒與傘裙護(hù)套分別承擔(dān)機(jī)械與電氣負(fù)荷，從而綜合了傘裙護(hù)套材料耐大氣老化性能優(yōu)越及芯棒材料拉伸機(jī)械性能好的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合絕緣子是一種新型的防污絕緣子，其具有強(qiáng)度高、重量輕、耐污性能好、易于安裝和維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合絕緣子在國(guó)際上已有30年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，材料配方不斷改善，產(chǎn)品設(shè)計(jì)逐步完善，生產(chǎn)工藝趨于成熟。據(jù)2000年國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議公布的調(diào)查報(bào)告表明，復(fù)合絕緣子的損壞率為0.035％。國(guó)產(chǎn)復(fù)合絕緣子目前存在的主要問(wèn)題是運(yùn)行以后的機(jī)械強(qiáng)度下降，主要表現(xiàn)為運(yùn)行2?3年后取下進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，有的端頭在低于額定機(jī)械負(fù)荷下芯棒出現(xiàn)較大的滑移或者從端部金具中脫出。這種情況在各種連接方式的端頭中都發(fā)生過(guò)，采用外楔式的產(chǎn)品尤甚，甚至國(guó)外個(gè)別采用壓接式端頭的產(chǎn)品也發(fā)生過(guò)。此外還存在如傘裙老化、憎水性下降、不明原因的閃絡(luò)、覆冰和積雪對(duì)復(fù)合絕緣子安全運(yùn)行的影響等問(wèn)題。特別在風(fēng)沙大、紫外線強(qiáng)、干旱少雨的氣候惡劣地區(qū)，在復(fù)合絕緣子的使用上應(yīng)慎重考慮，并進(jìn)一步深入研究。（4）長(zhǎng)棒形瓷絕緣子長(zhǎng)棒形瓷絕緣子具有不可擊穿、機(jī)械強(qiáng)度高、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、耐污性能好、易于安裝和維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)。長(zhǎng)棒形瓷絕緣子已在30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)有30年以上的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。有記錄的年損壞率在百萬(wàn)分之三以下。棒形瓷絕緣子90年代后期開始進(jìn)入我國(guó)，首先試用的是華東的江蘇和安徽電網(wǎng)（江蘇500kV線路用598串，安徽110kV線路用198串）。目前，江蘇使用的棒形瓷絕緣子比距為3.2cm/kV，安徽使用的比距為2.5cm/kV，均為德國(guó)CERAM公司產(chǎn)品，用于II?III級(jí)污區(qū)，運(yùn)行約5900只，除重水泥污穢地區(qū)外都取得了良好效果。（5）盤型瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子盤型瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子吸取了瓷絕緣子和復(fù)合絕緣子的優(yōu)點(diǎn)，保持了瓷絕緣子穩(wěn)定可靠的機(jī)械強(qiáng)度，并具備復(fù)合絕緣子的耐污性能好、重量輕的特點(diǎn)。已在500kV線路上掛網(wǎng)運(yùn)行。盤型瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子由于防污能力好，可減少使用片數(shù)以減少串長(zhǎng)，從而可以降低鐵塔高度，自身重量輕，可提高鐵塔及線路耐覆冰能力，節(jié)省大量鋼材和占地面積，若開發(fā)出大噸位瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子使用在特高壓項(xiàng)目建設(shè)中意義更大。高強(qiáng)度瓷芯復(fù)合傘裙耐污盤形懸式復(fù)合絕緣子具有以下優(yōu)勢(shì)：1）解決了瓷和玻璃絕緣子的污閃問(wèn)題隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，大氣及工業(yè)環(huán)境污染也日益加劇。在自然界的雨、霧、霜、露等潮濕的氣象條件下，瓷和玻璃絕緣子表面污穢物中的可溶物質(zhì)會(huì)逐漸溶于水中，在絕緣子的表面會(huì)形成一層具有一定導(dǎo)電性的水膜。如果絕緣子臟污比較嚴(yán)重，絕緣子表面又充分受潮，則會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)烈的局部放電現(xiàn)象，易導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生污閃事故。瓷復(fù)合絕緣子是在瓷盤表面以及相關(guān)界面采用特殊工藝加工，硅橡膠復(fù)合外套是采用嚴(yán)密包履熱硫化一次成型工藝，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。由于硅橡膠復(fù)合外套具有良好的憎水性和憎水性的遷移性，因而抗污閃能力強(qiáng)。2）解決了普通棒形懸式復(fù)合絕緣子的“脆斷”問(wèn)題據(jù)有關(guān)資料介紹：有機(jī)復(fù)合絕緣子的機(jī)械損壞中，芯棒的“脆斷”在已發(fā)生的芯棒斷裂事故中占60%，在所有機(jī)械事故中占35%。芯棒的“脆斷”已成為當(dāng)前有機(jī)復(fù)合絕緣子最嚴(yán)重的事故。以500kV線路最為突出，在不到三年的時(shí)間里，華東、華中、廣東等都有發(fā)生，“脆斷”產(chǎn)品既有進(jìn)口的，也有國(guó)產(chǎn)的。瓷復(fù)合絕緣子芯棒采用高強(qiáng)瓷，解決了普通棒形懸式復(fù)合絕緣子的芯棒“脆斷”問(wèn)題。3）解決了復(fù)合絕緣子通常不能用于耐張串的問(wèn)題目前，我國(guó)復(fù)合絕緣子在耐張串上使用不多，主要是出于對(duì)復(fù)合絕緣子機(jī)械強(qiáng)度方面的擔(dān)心，畢竟我國(guó)合成絕緣子的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)比國(guó)外要少。尤其是在高壓線路上出現(xiàn)有機(jī)復(fù)合絕緣子的斷裂事故后，在耐張絕緣子串上使用的部分復(fù)合絕緣子又換為瓷或玻璃絕緣子，以保障機(jī)械強(qiáng)度穩(wěn)定可靠。瓷復(fù)合絕緣子所用的高強(qiáng)度瓷盤是由全國(guó)著名的盤形懸式瓷絕緣子生產(chǎn)廠家制作提供，采用瓷絕緣子成熟的澆裝工藝，采用鋼腳、鐵帽聯(lián)接，與瓷絕緣子的聯(lián)接方式相同，可以象普通瓷絕緣子一樣用于耐張串上。有關(guān)瓷質(zhì)絕緣子、玻璃絕緣子、復(fù)合絕緣子和瓷復(fù)合絕緣子的機(jī)電性能及運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)的資料較多，經(jīng)過(guò)綜合分析，列出絕緣子性能對(duì)比簡(jiǎn)表以供參考，如下表所示。瓷質(zhì)、玻璃、復(fù)合及瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子技術(shù)性能對(duì)比序號(hào)項(xiàng)目瓷質(zhì)絕緣子玻璃絕緣子復(fù)合絕緣子瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子1結(jié)構(gòu)工藝較復(fù)雜較復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單2重量較重比瓷輕瓷的1/10比瓷輕3大噸位可大噸位可大噸位一般可大噸位4爬距可變性不易改變不易改變易調(diào)整易調(diào)整5防撞性較好好差較差

序號(hào)項(xiàng)目瓷質(zhì)絕緣子玻璃絕緣子復(fù)合絕緣子瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子6自破率不自破有自破不自破不自破7耐電壓擊穿性可擊穿可擊穿不可擊穿不可擊穿8憎水性差差好好9耐污閃電壓值較低較低高高10組裝困難困難容易容易11場(chǎng)強(qiáng)分布不均勻較均勻不均勻較均勻12抗老化性能一般較好差一般13抗張強(qiáng)度一般較好一般較好14抗蠕變性能好好較差好15耐振動(dòng)疲勞性能一般好一般好16熱穩(wěn)定性較好較好一般較好17抗冰害性能較好較好覆冰后易發(fā)生冰閃較好18抗雷擊性能差較好差較好19漏電蝕損性能一般較好較差較好20防風(fēng)沙性能好較好沙漠區(qū)不宜用較好21防鼠咬鳥啄好好差較差22運(yùn)行判斷測(cè)零自測(cè)一自測(cè)23壽命周期較長(zhǎng)長(zhǎng)短較長(zhǎng)2我國(guó)絕緣子的生產(chǎn)制造水平（1）盤形瓷絕緣子我國(guó)主要生產(chǎn)瓷絕緣子的廠家有大連電瓷、NGK唐山和蘇州電瓷等廠家。大連電瓷廠迄今已有一千多萬(wàn)片產(chǎn)品運(yùn)行在國(guó)內(nèi)1000kV特高壓交流、±800kV特高壓直流以及500kV和220kV輸電線路上。絕緣子年生產(chǎn)能力400萬(wàn)片（70?550kN）。目前，300?550kN級(jí)標(biāo)準(zhǔn)型和300kN級(jí)雙傘型、三傘型交流瓷絕緣子已通過(guò)技術(shù)鑒定，并已應(yīng)用于已投運(yùn)的示范工程晉東南－南陽(yáng)－荊門1000kV特高壓交流輸電線路。NGK唐山電瓷有限公司，為日本控股的合資企業(yè)（日方占95%，中方占5%）。絕緣子年生產(chǎn)能力400余萬(wàn)片（70kN?530kN）。目前，300?530kN級(jí)標(biāo)準(zhǔn)型和300kN級(jí)雙傘型、三傘型交流瓷絕緣子已通過(guò)技術(shù)鑒定，并已應(yīng)用于已投運(yùn)的示范工程晉東南－南陽(yáng)－荊門1000kV特高壓交流輸電線路。蘇州電瓷廠限公司產(chǎn)品有70kNH550kN懸式絕緣子，年生產(chǎn)能力300余萬(wàn)片。目前大連電瓷廠正在研制760kN級(jí)交流瓷絕緣子，已完成產(chǎn)品試驗(yàn)，尚未通過(guò)技術(shù)鑒定。NGK唐山電瓷有限公司已研制出760kN級(jí)交流瓷絕緣子，已通過(guò)產(chǎn)品技術(shù)鑒定，但尚未掛串運(yùn)行。（2）盤形玻璃絕緣子國(guó)內(nèi)主要玻璃絕緣子生產(chǎn)廠家有南京電氣自貢Sedive以及天津迪艾夫等廠家。南京電氣（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（原南京電瓷總廠），主要產(chǎn)品包括交流70?550kN鋼化玻璃絕緣子，目前年生產(chǎn)能力約1000萬(wàn)片。自貢塞迪維爾鋼化玻璃絕緣子有限公司，主要產(chǎn)品包括300?760kN標(biāo)準(zhǔn)型交流鋼化玻璃絕緣子，年生產(chǎn)能力900萬(wàn)片，其中760kN直流玻璃絕緣子在錦蘇±800kV直流線路中掛網(wǎng)試運(yùn)行。天津迪艾夫絕緣子有限公司是中外合資公司，意大利控股的合資裝配企業(yè)主要產(chǎn)品包括標(biāo)準(zhǔn)型300?420kN，防污型300kN絕緣子，多年來(lái)已供貨2000余萬(wàn)片玻璃絕緣子，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)工程，年生產(chǎn)能力約400萬(wàn)片。（3）復(fù)合絕緣子近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)已成長(zhǎng)了一批優(yōu)秀的復(fù)合絕緣子制造企業(yè)，其代表企業(yè)有襄樊國(guó)網(wǎng)復(fù)合絕緣子股份有限公司、山東泰光電氣有限公司、東莞市高能實(shí)業(yè)有限公司、廣州市邁克林電力有限公司。主要復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠已先后完成芯棒與護(hù)套界面的連續(xù)擠壓、整體注塑的改進(jìn)；端部金具與芯棒連接工藝逐漸采用壓接式；±500kV直流線路和500kV交流線路相繼使用了耐應(yīng)力腐蝕芯棒。為促進(jìn)和推廣復(fù)合絕緣子的使用，電力系統(tǒng)先后頒發(fā)了“復(fù)合絕緣子使用指導(dǎo)性意見”（調(diào)網(wǎng)[1997]93號(hào)文）和“入網(wǎng)復(fù)合絕緣子質(zhì)量保證必備條件（”調(diào)網(wǎng)[1997]145號(hào)文），規(guī)范復(fù)合絕緣子的使用和生產(chǎn)。在不到20年的時(shí)間，我國(guó)電網(wǎng)就走完了復(fù)合絕緣子的研制開發(fā)、工業(yè)試運(yùn)行和全面實(shí)用化的三個(gè)進(jìn)程。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，經(jīng)過(guò)多次區(qū)域性和大面積污閃的考驗(yàn)，當(dāng)前較為成熟的新一代國(guó)產(chǎn)復(fù)合絕緣子已為我國(guó)電網(wǎng)防污閃工作開辟了新局面，其研究與制造能力已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。目前，東莞、廣州、淄博、襄樊等企業(yè)已能大規(guī)模生產(chǎn)35kV至1000kV、70kN至550kN的AC和±500kV、70kN至550kN的DC棒型懸式復(fù)合絕緣子。迄今已有600萬(wàn)支至700萬(wàn)支（折合llOkV）復(fù)合絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行。除廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)，還大量出口。這些生產(chǎn)廠家的超高壓復(fù)合絕緣子供貨量已經(jīng)相當(dāng)可觀，運(yùn)行狀況良好。隨著在1000kV交流特高壓和±800kV直流特高壓掛網(wǎng)運(yùn)行，以及端部金具壓接技術(shù)的成熟，特高壓復(fù)合絕緣子在制造上已沒有技術(shù)困難，其相對(duì)于瓷、玻璃絕緣子的耐污性能、尺寸、重量上的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。綜上所述，國(guó)內(nèi)瓷、玻璃和復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠家，已經(jīng)具備了生產(chǎn)機(jī)械負(fù)荷300?550kN的±800kV特高壓線路線路所用的瓷、玻璃和復(fù)合絕緣子的能力。3各類絕緣子價(jià)格在考慮絕緣子串的經(jīng)濟(jì)性時(shí)，主要取決于絕緣子的價(jià)格。參考近期的±800kV特高壓直流輸變電工程物料招標(biāo)時(shí)給出的絕緣子價(jià)格詳見下表絕緣子價(jià)格一覽表（括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為市場(chǎng)參考價(jià)）絕緣子噸位價(jià)格（元）210kN盤型絕緣子150(280)300kN盤型絕緣子180(420)420kN盤型絕緣子320(450)550kN盤型絕緣子380(500)840kN盤型絕緣子(700)*注1300kN復(fù)合絕緣子4000420kN復(fù)合絕緣子5000550kN復(fù)合絕緣子7500840kN復(fù)合絕緣子100001000kN復(fù)合絕緣子(15000)*注2注：1、840kN盤型絕緣子是2015年8月廠家（南京電氣集團(tuán)有限責(zé)任公司）詢價(jià)；2、300kN、420kN、550kN、840kN復(fù)合絕緣子是2015年7月廠家（襄陽(yáng)國(guó)網(wǎng)復(fù)合絕緣子有限責(zé)任公司）詢價(jià)；1000kN復(fù)合絕緣子價(jià)格是2015年8月廠家（襄陽(yáng)國(guó)網(wǎng)復(fù)合絕緣子有限責(zé)任公司）估價(jià)。4復(fù)合絕緣子在特高壓線路應(yīng)用的可行性（1）機(jī)械問(wèn)題早期產(chǎn)品中存在著較多的機(jī)械強(qiáng)度下降的問(wèn)題，主要是采用外楔式端部聯(lián)接結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。目前主要復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠家都采用壓接式的接頭結(jié)構(gòu)方式。目前壓接式530kN復(fù)合絕緣子的破壞強(qiáng)度已經(jīng)可以超過(guò)900kN，有相當(dāng)大的安全裕度，在正常情況下完全可以承擔(dān)線路實(shí)際載荷。目前現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中復(fù)合絕緣子機(jī)械方面的最大問(wèn)題在于脆斷，而此種現(xiàn)象在500kV等級(jí)中尤為突出，通過(guò)對(duì)脆斷情況的分析，一般都存在端部或者護(hù)套材料密封破損水分侵入的現(xiàn)象。為此采用高溫硫化硅橡膠端部密封技術(shù)，大大提高了端部密封性能；整體注射以及擠包穿傘的工藝改進(jìn)已經(jīng)能夠保證護(hù)套的密封性能另外，性能優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕芯棒的采用也從根本上大大降低了脆斷發(fā)生的可能行。對(duì)于施工中的芯棒損壞問(wèn)題，在未來(lái)線路用復(fù)合絕緣子，必須進(jìn)一步規(guī)范復(fù)合絕緣子的運(yùn)輸、貯存及施工措施，盡量避免該類事故的發(fā)生。（2）電氣損壞問(wèn)題復(fù)合絕緣子的電氣損壞是指運(yùn)行電壓下或雷擊時(shí)復(fù)合絕緣子喪失絕緣性能，包括芯棒或環(huán)氧套筒的擊穿及其與護(hù)套間界面的擊穿兩種。這些大都屬產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)未來(lái)復(fù)合絕緣子要嚴(yán)格控制復(fù)合絕緣子產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕該類的事情的發(fā)生。（3）表面閃絡(luò)問(wèn)題1）雷擊閃絡(luò)對(duì)220kV及以上產(chǎn)品，則多與均壓環(huán)位置安裝縮短了絕緣長(zhǎng)度有關(guān)。因此，在塔窗尺寸允許的范圍內(nèi)，適當(dāng)增加復(fù)合絕緣子的長(zhǎng)度是降低雷擊跳閘率必要措施。為防止雷擊對(duì)復(fù)合絕緣子的灼傷，多雷區(qū)可在加長(zhǎng)復(fù)合絕緣子的兩端加裝引弧裝置。2）鳥糞閃絡(luò)采用傳統(tǒng)的防鳥害措施（如塔頂橫擔(dān)安裝防鳥刺，復(fù)合絕緣子頂部加裝一只大傘盤瓷絕緣子等）均可以取得一定效果。（4）可行性復(fù)合絕緣子在國(guó)內(nèi)外的使用量都在逐年遞增，尤其在我國(guó)，復(fù)合絕緣子的比重已經(jīng)可與瓷、玻璃絕緣子相比，尤其在污穢地區(qū)，復(fù)合絕緣子已經(jīng)成為首選。國(guó)內(nèi)外相當(dāng)多的研究表明，紫外老化對(duì)于復(fù)合絕緣子的正常運(yùn)行并沒有明顯的影響，由于高海拔紫外強(qiáng)烈造成的復(fù)合絕緣子失效在國(guó)內(nèi)外都未見報(bào)道。電科院開展的紫外綜合老化試驗(yàn)?zāi)壳暗慕Y(jié)果也表明紫外并不會(huì)成為影響復(fù)合絕緣子老化的重要因素。我國(guó)電網(wǎng)復(fù)合絕緣子的損壞事故幾乎都表現(xiàn)在內(nèi)絕緣擊穿和芯棒斷裂上，年損壞率為10萬(wàn)分之5，好于世界其他國(guó)家的平均水平。損壞的主要原因是早期設(shè)計(jì)、制作工藝和材料配方的不成熟。隨著制造工藝水平的提高，早期機(jī)械性能下降、脆斷、內(nèi)絕緣擊穿等問(wèn)題以不成為復(fù)合絕緣子使用的障礙。對(duì)特高壓架空輸電線路大噸位復(fù)合絕緣子，有人認(rèn)為玻璃鋼芯棒直徑需相應(yīng)擴(kuò)大，由于其兩端連接金具尺寸加大，安裝長(zhǎng)度與絕緣距離之差變大。這樣特高壓架空輸電線路復(fù)合絕緣子以采用單節(jié)結(jié)構(gòu)為宜。但另一種觀點(diǎn)認(rèn)為復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，如采用單節(jié)結(jié)構(gòu)會(huì)帶來(lái)制造、運(yùn)輸和安裝等問(wèn)題；且對(duì)柔性（繞曲）要求高。復(fù)合絕緣子玻璃纖維的芯棒易被損傷，應(yīng)考慮兩只復(fù)合絕緣子串聯(lián)?？傊?，為適應(yīng)我國(guó)特高壓輸電工程的需要，應(yīng)加速研究開發(fā)特高壓架空輸電線路復(fù)合絕緣子。而且針對(duì)特高壓輸電線路的特殊性，復(fù)合絕緣子在雷擊、鳥害、污閃以及機(jī)械動(dòng)載性能等方面都應(yīng)建立更為全面、嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范。通過(guò)采取上述措施，復(fù)合絕緣子應(yīng)能滿足特高壓輸電線路安全運(yùn)行的要求。5絕緣子強(qiáng)度選擇絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)參考執(zhí)行《±800kV直流架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)如下表所示：絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)工況安全系數(shù)最大使用荷載2.7(3.0)斷線情況1.8斷聯(lián)情況1.5常年荷載情況4.0根據(jù)導(dǎo)線選型結(jié)論，本工程導(dǎo)線在10mm冰區(qū)平丘地段采用8XJL1/G3A-1250/70鋼芯鋁絞線；在10mm冰區(qū)山區(qū)、15mm冰區(qū)段采用8XJL1/G2A-1250/100鋼芯鋁絞線。20mm冰區(qū)段采用6xJL1/G2A-1250/100鋼芯鋁絞線。30mm、40mm冰區(qū)段采用6xJLHA4/G2A-1120/90鋼芯中強(qiáng)度鋁合金絞線。（1）懸垂串強(qiáng)度選擇不同懸垂絕緣子強(qiáng)度等級(jí)下的允許垂直檔距如下表所示：

10mm冰區(qū)合成懸垂V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強(qiáng)度懸垂串允許垂直檔距（m）備注2x300kN2x400kN2x550kN4x300kN4x400kN4x550kN覆冰后串重（kg）89491293415881734181810mm85°3944986116428481073Lh=3003424585856208511103Lh=600H15mm冰區(qū)合成懸垂V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強(qiáng)度懸垂串允許垂直檔距（m）備注2x300kN2x400kN2x550kN4x300kN4x400kN4x550kN覆冰后串重（kg）10061018102618121946200215mm85°329422523548733933LH=300288389498526725942LH=60020mm冰區(qū)懸垂盤型V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強(qiáng)度懸垂串允許垂直檔距（m）備注2x300kN2x400kN2x550kN4x300kN4x400kN4x550kN覆冰后串重（kg）492250044898972410058999620mm75°3174465895518051089LH=3002984305765387981088LH=45030mm冰區(qū)懸垂盤型V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強(qiáng)度懸垂串允許垂直檔距（m）備注4x400kN4x550kN6x400kN6x550kN覆冰后串重（kg）86469340142441511030mm75°4296697471093LH=30040mm冰區(qū)懸垂盤型V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強(qiáng)度懸垂串允許垂直檔距（m）備注4x400kN4x550kN6x400kN6x550kN覆冰后串重（kg）931899241525215986

40mm75°340530591859LH=300根據(jù)上表計(jì)算結(jié)果，結(jié)合桿塔規(guī)劃專題結(jié)論，本工程懸垂串，可以選取420kN、550kV的絕緣子將作為線路主要使用的絕緣子型式。直線塔采用V型串，懸垂V型串推薦采用單聯(lián)、雙聯(lián)、三聯(lián)組合，主要組合方式有：?jiǎn)温?lián)420kN、單聯(lián)550kN(單側(cè)為一聯(lián))和雙聯(lián)420kN、雙聯(lián)550kN(單側(cè)為兩聯(lián))和三聯(lián)420kN、三聯(lián)550kN(單側(cè)為三聯(lián))等組合形式。(2)耐張絕緣子串強(qiáng)度選擇每相導(dǎo)線的線條荷載如下表所示。每相導(dǎo)線的線條荷載導(dǎo)線方案最大張力(kN)平均運(yùn)行張力(kN)最大使用應(yīng)力(MPa)平均應(yīng)力(MPa)8xJL/G3A-1250/70（b=10mm平丘）8x111.818x69.888x84.568x52.858xJL/G2A-1250/100（b=10mm山地、15mm）8x125.348x78.348x92.858x58.036xJL/G2A-1250/100（20mm）6x125.346x78.346x92.856x58.036xJLHA4/G2A-1120/90（30mm、40mm）6x109.156x95.506x90.136x78.86耐張串絕緣子強(qiáng)度的選擇情況如下表所示：耐張串絕緣子強(qiáng)度選擇巳處七&耐張串絕緣子強(qiáng)度安全系數(shù)導(dǎo)線方案最大荷載常年荷載斷聯(lián)情況8xJL/G2A-1250/70（b=10mm平丘，K=2.5）4x550kN2.243.641.685x550kN2.794.552.246x550kN3.355.462.794x760kN3.095.032.324x840kN3.415.562.568xJL/G2A-1250/100（b=10mm山地、15mm，K=2.5）4x550kN1.993.191.505x550kN2.493.991.996x550kN2.994.792.49

耐張串絕緣子強(qiáng)度安全系數(shù)導(dǎo)線方案最大荷載常年荷載斷聯(lián)情況4x760kN2.764.412.074x840kN3.054.872.286xJL/G2A-1250/100(b—20mm,K=2.5)4x550kN2.664.251.925x550kN3.324.202.576x550kN3.995.043.214x760kN3.674.642.664x840kN4.065.132.946xJLHA4/G2A-1120/90(b=30mm、40mm，K=3.5)4x550kN3.053.492.295x550kN3.824.363.056x550kN4.585.243.824x760kN4.224.823.174x840kN4.665.333.50注：1、斷聯(lián)計(jì)算時(shí)取代表檔距為300米時(shí)的導(dǎo)線張力。2、已考慮懸點(diǎn)應(yīng)力的影響。從上表可知，可以看出，在10mm、15mm輕中冰區(qū)，按滿足最大荷載要求考慮，8xJL/G3A—1250/70導(dǎo)線可采用5聯(lián)550kN、6聯(lián)550kN4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子，8xJL/G2A—1250/100導(dǎo)線可采用6聯(lián)550kN、4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子。在20mm冰區(qū)6xJL/G2A—1250/100導(dǎo)線可采用5x550kN、6聯(lián)550kN4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子，在30mm、40mm冰區(qū)6xJLHA4/G2A-1120/90導(dǎo)線可采用6聯(lián)550kN、4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子。由于5聯(lián)耐張串結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力平衡難以保證。因此在上述串型中選用4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN和6聯(lián)550kN耐張串進(jìn)行比選，這兩種型式從技術(shù)設(shè)計(jì)方面都是可行的，但在施工運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)方面有一定的差異。不同絕緣子組裝串型的技術(shù)特點(diǎn)見下表

不同絕緣子組裝串型的技術(shù)特點(diǎn)項(xiàng)目6x550kN4x760kN、840kN組裝型式復(fù)雜簡(jiǎn)單電氣特性電暈特性一般較好耐污特性一般較好覆冰、雪一般較好機(jī)械特性負(fù)荷均衡一般較好斷聯(lián)沖擊較小較大施工組裝較難較易運(yùn)行維護(hù)較難較易綜合評(píng)價(jià)一般較優(yōu)經(jīng)濟(jì)性方面，以海拔1000m,20mm及以下中冰區(qū)的中污區(qū)為例，不同耐張串組裝型式每基鐵塔絕緣子費(fèi)用列表如下：不同耐張串組裝型式絕緣子費(fèi)用比較表耐張串型式絕緣子價(jià)格（元/片）絕緣子片數(shù)（片）每串費(fèi)用（萬(wàn)元）